[发明专利]硫酸高浓转化系统热量梯级利用的方法

说明书

本发明公开了一种硫酸高浓转化系统热量梯级利用的方法，属于热量回收技术领域，本发明在于bed0层触媒出口后设置一个中压余热锅炉，将高温SO₂、SO₃烟气所含的显热转化为中压饱和蒸汽；本发明在于bed1层触媒出口后设置一个中压过热器，利用转化反应产生的高温SO₂、SO₃烟气所含显热，将中压饱和蒸汽转化为中压过热蒸汽，使蒸汽品质提高；本发明的优点是硫酸高浓转化系统产生的热量全部转化为高品质的中压过热蒸汽热源，通过省煤器、中压余热锅炉、过热器用来加热除氧水、把水加热成中压饱和蒸汽以及过热中压蒸汽，全部生产高品质的热源去发电，使转化余热得到充分利用，并且使硫酸转化系统满足自热平衡。

技术领域

本发明属于热量回收技术领域，具体涉及一种硫酸高浓转化系统热量梯级利用的方法。

背景技术

在制酸过程中，SO₂与O₂反应生成SO₃，反应热高达93300kJ/kmol以上，当进转化的SO₂浓度<8％时，可以维持转化系统自热平衡，并且转化后的烟气温度满足SO₃吸收要求，不至于出现吸收过程酸雾含量超标的情况。当SO₂浓度>8％时，SO₂与O₂反应热除维持自热平衡外还有过剩，若去一吸烟气温度不在160～200℃的范围内，会使吸收过程产生大量的酸雾。

目前通常的做法是在一次转化后一吸前设置空气冷却器或低压余热锅炉，设置空气冷却器，利用空气将转化产生的余热全部带走排入大气，余热完全未利用。设置低压余热锅炉，则将转化产生的余热通过锅炉转化为0.6～1.0MPa低压饱和蒸汽，余热得到利用。但是当转化SO₂浓度较高时，特别是铜冶炼项目SO₂浓度高达12％以上，产生大量的低压饱和蒸汽只能用做低压热源作为加热用，用途很窄。因此，将硫酸转化反应热量生产高品质热源是硫酸工业领域研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫酸高浓转化系统热量梯级利用的方法，针对4+1的转化换热流程，将硫酸高浓度转化反应热生产高品质的中压过热蒸汽，确保转化自热平衡和不超过转化触媒极限温度的要求，实现节能降耗。

本发明提供一种硫酸高浓转化系统热量梯级利用的方法，包括以下步骤：

(1)SO₂烟气升温后进入转化器bed0层触媒进行转化反应，反应后出来的高温SO₂、SO₃烟气进入中压余热锅炉进行换热，生产中压饱和蒸汽，并使中压蒸汽进入中压过热器；

(2)中压余热锅炉出来的混合烟气进入转化器bed1层触媒进行转化反应，反应后出来的高温SO₂、SO₃烟气进入中压过热器进行换热，生产中压过热蒸汽；

(3)中压过热器出来的烟气经过降温后进入转化器bed2层触媒进行转化反应；

(4)bed2层触媒反应后出来的高温SO₂、SO₃烟气经降温后进入转化器bed3层触媒进行转化反应，反应后出来的高温SO₂、SO₃烟气经降温后去一吸塔；

(5)吸收后的烟气经升温后进入bed4层触媒进行转化反应，反应后出来的高温SO₂、SO₃烟气经降温后去二吸塔。

优选的，步骤(1)中，风机增压后的SO₂烟气经3#、1#换热器两次换热升温后进入转化器bed0层触媒进行转化反应。

优选的，步骤(3)中，中压过热器出来的混合烟气经过1#换热器降温后，进入转化器bed2层触媒进行转化反应。